摘要：近日，浙江省质量科学研究院张红雨团队以《二氧化硫潮湿大气试验ISO和DIN方法对比》为题在《环境技术》2024年第10期上发表最新研究内容，第一作者为张红雨。

作者有话说

近日，浙江省质量科学研究院张红雨团队以《二氧化硫潮湿大气试验ISO和DIN方法对比》为题在《环境技术》2024年第10期上发表最新研究内容，第一作者为张红雨。

二氧化硫是现代城市和工业区大气主要污染物。二氧化硫潮湿大气试验通过实验室模拟真实环境条件的二氧化硫、温度、湿度、升降温、通风、凝露等参数和过程影响，用于评价系统的防腐蚀性能。本文对ISO和DIN二氧化硫潮湿大气试验标准内容进行分析比较，探讨标准间区别联系，提出试验注意点。

引言

二氧化硫是大气主要污染物之一，易被空气水蒸气吸收形成酸雾酸雨，是空气质量的重要指标。大气含有自然界正常存在的微量二氧化硫，城市和工业区二氧化硫主要来源于燃料燃烧、矿石冶炼、化工生产、尾气排放等。二氧化硫是导致金属材料腐蚀主要因素之一，受二氧化硫污染的大气是腐蚀性最强的大气环境。如电力电子设备中电连接器发生电接触故障主要原因是大气环境腐蚀，二氧化硫是污染物主要成分。非金属也会遭受大气腐蚀，二氧化硫对建筑物混凝土外观、强度、质量以及中性化深度都有一定影响。二氧化硫潮湿大气试验是重要的化学腐蚀环境试验方法，是将样品在含高浓度二氧化硫的温湿度环境条件中试验，并通过电气性能、外观和腐蚀缺陷等判断评价防腐蚀系统有效性。ISO 22479:2019 (E)和DIN 50018:2013是目前常用的国外标准，两者有密切联系也存在相当区别，极易被混淆，本文通过分析解读厘清其区别与联系，供试验研发等人员参考。

1 ISO 22479:2019 (E)标准解读

ISO 22479:2019 (E)《Corrosion of metals and alloys - Sulfur dioxide test in a humid atmosphere (fixed gas method)》是国际标准化组织（ISO，各国标准化团体组成的世界性联合会）发布的标准。该版中文名为：金属和合金的腐蚀- 潮湿大气中的二氧化硫试验（固定气体法），替代ISO 3231:1993和ISO 6988:1985两个标准。标准规定了一种评估材料或产品在含有二氧化硫的潮湿气氛下耐腐蚀性方法，适用于金属及合金、金属及无机涂层、有机涂层的检测。“固定气体法”有别于基于恒定二氧化硫浓度的流动气体法。

1.1试验设备、气体和试样

标准在正文列出典型试验箱图（图1），附录A列出两种其他例子（图2）。设备在潮湿环境下与二氧化硫接触所有部件由耐腐蚀材料制成，本身不得排放可能影响腐蚀的气体或蒸汽。推荐试验箱容积（300±10）L，箱顶水平倾斜约12°或更多。

1-盖 2-试样3-样品支架 4-试验箱内水 5-进气口 6-流量计 7-二氧化硫气源 8-水箱 9-加热器 10-排水口 11-减压阀 12-测温装置

1-温度计 2-门 3-水槽 4-水面 5-进气口 6-温度调节装置 7-减压阀 8-罩 9-密封条

二氧化硫气体来源于体积浓度大于99.9%气瓶。典型试样尺寸为150 mm×100 mm，0.75 mm至1.25 mm厚。金属和合金试验前应彻底清洁试样并避免再次污染，切割边缘以稳定介质充分保护。色漆和清漆按ISO 1514制备试样，在规定时间和条件下干燥或老化后开展程序。干燥涂层厚度依据ISO 2808测定。（300±10）L试验箱每次试验试样总暴露表面积应为（0.5±0.1）m²，若小于0.5 m²应添加试样相同材料的替代样品。不同体积试验箱按比例调整。

1.2试验条件和程序

试验条件包括方法A（见表1）和方法B（见表2）。一般金属和非有机涂层使用0.2L二氧化硫；色漆和清漆使用0.2L或1.0L二氧化硫；涂层厚度不超过40μm建议使用0.2L二氧化硫；经相关方商定或根据产品规范使用2.0L二氧化硫，如耐腐蚀涂层。每个试验循环开始时二氧化硫理论浓度为0.067%、0.33%和0.67%，分别对应0.2L、1.0L和2.0L气体。如果已达到规定腐蚀程度，或外观或功能已损坏到不可接受程度则试验结束。建议试验循环1、2、5、10、15或20次。

表2 ISO 22479:2019 (E)方法B条件

每次试验循环应更换水和二氧化硫。金属和合金、金属和无机涂层试样试验后取出并自由悬挂于室内直至液体腐蚀产物凝固，检查腐蚀产物位置。有机涂层试样试验后取出试样并用吸水纸吸干，立即检查试样表面腐蚀缺陷，室温下放置24小时后检查试样表面；若需检查基材腐蚀，则应根据产品规范去除涂层。

1.3 性能检查和试验结果评估

性能检查以容量300L二氧化硫0.2L试验箱为例，使用符合ISO 3574的CR4级钢制成的五个参考试样进行性能检查，参考试样尺寸50mm×100mm，厚度（0.6～1.5）mm。为满足总暴露面积要求，需要两个符合ISO 3574的CR4钢替代试样（尺寸250mm×400mm×1mm）。试验前清洁参考和替代试样，5个参考样品称重精确至1mg。将5个参考试样垂直放置在试验箱中，2个替代试样垂直放置在两侧。按照表2中方法B， 0.2L二氧化硫进行五个循环。试验结束后立即取出参考试样，18℃至28℃下酸洗去除参考试样上腐蚀产物。去除腐蚀产物后蒸馏水或去离子水彻底冲洗参考样品并干燥，称重精确到1mg。质量损失为总腐蚀暴露面积的函数，单位为g/m²。性能检查平均值应为（145±35）g/m²，单个值与平均值偏差不超过20%。

试验结果评估可使用几种评估标准，如：ISO 4628系列和ISO 10289试验后外观；ISO 4628系列和ISO 10289去除表面腐蚀物后外观；腐蚀缺陷数量和分布：金属和合金、金属和非有机涂层采用ISO 10289方法，有机涂层采用ISO 4628系列方法；出现第一个腐蚀迹象前经过时间；质量变化；显微检查变化；机械性能变化等。

1.4 试验报告和补充资料

试验报告信息有19项。附录的补充资料描述了固定气体法特点，是将固定体积二氧化硫引入饱和潮湿大气的封闭空间，二氧化硫溶解在湿气中，浓度迅速降低，样品表面冷凝程度取决于试验箱温度/湿度、试样表面积和表面粗糙度；色漆和清漆建议采用300 L试验柜加入0.2 L二氧化硫试验，涂层厚度不超过40μm。

2 DIN 50018:2013标准解读

DIN 50018:2013：《Testing in a saturated atmosphere in the presence of sulfur dioxide》是德国标准化学会（DIN，德国公益性标准化民间机构）发布的标准，该版替代1997版。标准规定了试验用试样在存在二氧化硫的冷凝空气中的一般条件和程序，特别是二氧化硫浓度不包括在DIN EN ISO 6988:1997-03中。若未规定浓度，测试应符合DIN 50018-AHT 1,0S。

2.1 试验设备、气体和试样

试验设备推荐试验箱容积（300±10）dm³，典型试验箱分门式和罩式两种，基本同图2。

试验气体常用来源是液体二氧化硫储罐，也可由亚硫酸钠和硫酸在外部设备产生。测量气体体积方法除了同ISO 标准外，还包括在试验箱内打开已知容积的二氧化硫气罐。

试样材料数量类型、样品放置、总暴露表面积等与ISO标准基本相同，样品清洁与金属与合金要求基本相同。有ISO标准未提及的内容：试样支架应为非金属材料，如玻璃、塑料或合适涂覆层木材。任何悬挂试样的材料应为合成纤维或其他惰性绝缘材料，不得使用金属材料。

2.2 试验条件和程序

试验条件见表3，引用DIN EN ISO 6988:1997-03标准6.1、6.2和6.4，部分偏离。除非特别规定，试验周期为1、2、5、10、15或20。若达到规定腐蚀程度或试样外观或功能损坏到不可接受程度时试验结束。

2.3 性能检查和试验报告

以容量为300L试验箱为例。按照DIN EN 10130要求，五个检查试样均由DC04B制成，宽度50 mm，长度100 mm，厚度0.6 mm到1.5 mm。两个模拟试样由DIN EN 10130规定DC04B制成，每个宽度250mm，长度400mm，厚度为1mm，达到总腐蚀面积。试样清洗、放置、试验循环、腐蚀产物去除均与ISO 22479:2019 (E)类似。结果评估质量损失表示为总腐蚀面积的函数，平均值为（125±25）g/m²，单个值与平均值偏差不超过20 %。

DIN罗列试验报告信息8项。

3 标准主要不同点比较

3.1 适用范围

ISO标准适用范围包括金属及合金、金属及无机涂层和有机涂层。DIN标准未规定适用范围。

3.2 试验设备、气体和试样

ISO标准正文设备与DIN标准不同， ISO标准附录设备与DIN标准基本一致。

有关气体，ISO标准删除了由试剂产生二氧化硫的方法，DIN标准可以由试剂产生。

有关试样，ISO标准有DIN标准未提及信息，包括典型试样尺寸、色漆和清漆样品制备、添加替代样品等；DIN标准有ISO标准未提及信息，包括样品支架和悬挂材料要求等。

3.3 试验条件和程序

两者有明显区别。ISO标准包括连续和交替两种程序，DIN标准仅有交替试验，且两种交替试验的气体浓度、试验温度有显著差异。ISO标准包括了试验过程详细描述和试验后不同涂层处理程序，DIN标准没有上述内容。

3.4 性能检查和试验报告

ISO标准要求性能检查试样材质符合的标准不同，两者在金属含量如C、Mn含量等均有差别；性能检查要求的平均值不同。有关试验报告，ISO要求信息量更大且翔实，涉及到试验各方面细节。

3.5 试验结果评估和补充信息

ISO标准可采用几种评估标准进行试验结果评估，并在附件中提供了固定气体法等补充信息，而DIN标准中没有相关内容。

4 结论和展望

4.1两个标准有强关联性

DIN 50018:2013部分章节内容参照DIN EN ISO 6988:1997（DIN EN ISO 6988:1997与ISO 6988:1985内容一致），修改并提了新要求。而ISO 22479:2019(E)替代了两个标准：ISO 6988:1985和ISO 3231:1993。即ISO 6988:1985是两个标准间的“桥梁”，二者有强关联性。

4.2 两个标准存在明显差异

两个标准核心差异包括适用范围、设备、试验条件和程序、性能检查结果评估等；其他有关气体、试样、试验报告、补充信息等亦有诸多差异。总之，两个标准存在明显差异，不能混为一谈，要引起重视。

4.3 应按需要采用合适的标准

从内容看，ISO标准较详尽，包括不少DIN标准未包括内容，如试验设备、典型试样尺寸、样品制备、试验结果评估、固定气体法补充信息等。从编制年代看，ISO标准较新，正文增加了典型设备，且为避免接触有毒化学品危险，删除自制二氧化硫方法，考虑更全面。从试验设计看，试验方向基本一致，但在试验过程和试验细节上有诸多差异。试验人员应结合样品特性、实际工况和试验目的等采用合适标准，建议结合标准异同点进行互补性研读，能全面掌握气体腐蚀试验。

作者：张红雨1，许雪冬2，方胜平1，高 宇1，张湖波1

单位：1.浙江省质量科学研究院；2. 中国电器科学研究院股份有限公司

简介：张红雨，高级工程师, 主要从事环境可靠性检测与研究。

引用本文：张红雨,许雪冬,方胜平,高宇，张胡波.二氧化硫潮湿大气试验ISO和DIN方法对比[J].环境技术,2024,42(10):6-10.

来源：楼楼讲科学